En torka på omfattningen av den legendariska Dust Bowl -krisen på 1930 -talet skulle ha liknande destruktiva effekter på det amerikanska jordbruket idag, trots tekniska och jordbruksmässiga framsteg, en ny studie finner. Dessutom, värmande temperaturer kan leda till skördförluster i skalan av Dust Bowl, även under normala nederbördsår vid mitten av 2000-talet, UChicago-forskare avslutar.

Studien, publicerad 12 december in Natur Växter , simulerade effekten av extremt väder från Dust Bowl-eran på dagens majs, soja- och vetegrödor. Författarna Michael Glotter och Joshua Elliott från Center for Robust Decision Making on Climate and Energy Policy vid Computation Institute, undersökt om moderna jordbruksinnovationer skulle skydda mot att historien skulle upprepa sig under liknande förhållanden.

"Vi förväntade oss att finna systemet mycket mer motståndskraftigt eftersom 30 procent av produktionen nu bevattnas i USA, och för att vi har övergett majsproduktionen på mer allvarligt torka-drabbade platser som Oklahoma och västra Texas, sa Elliott, en stipendiat och forskare vid centret och Computation Institute. "Men vi fann motsatsen:Systemet var lika känsligt för torka och värme som det var på 1930-talet."

De allvarliga skadorna på Dust Bowl orsakades faktiskt av tre distinkta torkar i snabb följd, inträffade 1930-31, 1933-34 och 1936. Från 1933 till 1939, skörden av vete minskade med tvåsiffriga procentsatser, nådde en toppförlust på 32 procent 1933. De ekonomiska och samhälleliga konsekvenserna var enorma, urholkar markvärdet i delstaterna Great Plains och förskjuter miljontals människor.

Under de åtta årtionden sedan krisen, jordbruksmetoder har förändrats dramatiskt. Men många tekniska och geografiska förändringar var avsedda att optimera medelutbytet istället för motståndskraft mot hårt väder, lämnar många basgrödor känsliga för säsonger med ovanligt låg nederbörd och/eller höga temperaturer.

Som ett resultat, när forskarna simulerade effekterna av torkan 1936 på dagens jordbruk, de observerade fortfarande ungefär 40 procents förluster i majs- och sojaskörd, medan veteskördarna minskade med 30 procent. Skadan skulle vara 50 procent värre än torkan 2012, som orsakade nästan 100 miljarder dollar i skada på den amerikanska ekonomin.

"Vi visste att en torka av Dust Bowl-typ skulle vara förödande även för modernt jordbruk, men vi förväntade oss att tekniska framsteg skulle mildra dessa skador mycket mer än vad våra resultat antydde, "sa Glotter, en UChicago doktorand i geofysiska vetenskaper. "Tekniken har utvecklats för att göra avkastningen så hög som möjligt under normala år. Men när extrema händelser blir mer frekventa och allvarliga, vi kanske måste omformulera hur vi odlar grödor och väljer varians och motståndskraft, inte bara för genomsnittligt avkastning. "

Prognosen blev ännu värre när forskarna tittade på effekten av förhöjda temperaturer på skördarna i USA. En ökning med fyra grader över dagens medeltemperaturer – ett möjligt scenario i mitten av 2000-talet – fördubblade effekten av en torka på 1936 nivå, minska skördarna med så mycket som 80 procent. Även under icke-torka år med normal nederbörd, det varmare vädret ger minskningar i skörden lika allvarliga som de som upplevdes under Dust Bowl.

"Vid mitten av seklet kunde till och med ett normalt år i nederbörd vara lika illa som det vi såg 1936, ", sa Elliott. "Och ett år med 10 till 20 procents förlust av nederbörd blir utomordentligt skadligt."

Strategier för att undvika dessa jordbrukskriser och deras allvarliga krusningseffekter för global livsmedelssäkerhet kan innefatta byte till mer torktåliga grödor som sorghum, rörligt vete, soja och majs jordbruk till norra amerikanska stater, eller utveckla nya stammar av grödor med högre värmetolerans. Men ingen av dessa förebyggande insatser är billiga, och de kan vara omöjliga för utvecklingsländer att genomföra, sa författarna.

"Att minska utsläppen kommer att vara avgörande för att undvika några av de värsta skadorna från extremt väder i ett föränderligt klimat, " sa Glotter. "Men även i bästa fall, klimatförändringar förväntas förändra svårighetsgraden och frekvensen av framtida torka. Att förstå samspelet mellan väderextrema och ett föränderligt jordbrukssystem är därför avgörande för att effektivt förbereda och svara på nästa Dust Bowl."